A szántóföldi növénytermesztésben a forgatásos talajművelés alapeszközei a különböző konstrukciójú ekék. Az univerzális és törzscsuklós nehéz traktorok hárompontos hidraulikus rendszerének hatékony fejlesztése az emelőképesség növekedését eredményezte. A traktorhidraulika ilyen irányú fejlesztését az ekegyártók innovációs tevékenysége is követte.
A váltvaforgató ekék fejlesztésében – mind gyártási, mind gyártmányfejlesztési vonatkozásban – számítógépes tervezési, véges elemszámítási és szimulációs módszereket alkalmaznak. A gyártástechnológia területén is korszerű, számítógép-vezérelt eljárások, például CNC-, lézer- és robottechnológiák jellemzőek. A konstrukciós megoldásoknak rendkívül változatos agrotechnikai igényeket kell kielégíteniük. A korszerű váltvaforgató ekék a sekély és a mélyszántások elvégzésére egyaránt alkalmasak, míg a különleges, nagy mélységű művelési feladatok – például meliorációs célú mélyforgatás – számára speciális, mélyen szántó váltvaforgató ekekonstrukciók állnak rendelkezésre. Vásárláskor épp ezért figyelni kell a különböző konstrukciók közötti különbségekre, hiszen pl. a Rajna-vidékre tervezett eke nem lesz jó az Alföldre, a 10 AK-s talajra tervezett a 70 AK-sra.
Robusztus vázak a változó talajokhoz
A kisebb munkaszélességű változatok függesztett, a nagyobb munkaszélességűek pedig félig függesztett kialakítású konstrukciók. Az egészen nagy munkaszélességű típusok vontatott, osztott segédgerendelyes gépek; egyes változataik vonókocsival kapcsolódnak a traktorhoz. A váltvaforgató ekék munkaszélességét elsősorban az alkalmazott ekefejek száma határozza meg.
E tekintetben széles a kínálat: a könynyű és kis univerzális traktorokhoz az 1–2, legfeljebb 3 ekefejes, az univerzális traktorokhoz a 4–5–7 (1. kép) ekefejes, míg a nehéz univerzális és törzscsuklós traktorokhoz a 7–9 (2. kép) ekefejes félig függesztett, illetve akár a 13 ekefejes osztott ekegerendelyes konstrukciók illeszkednek a traktor vonóerőképességéhez.
A nagy munkaszélességű, osztott gerendelyű típusok szállítási helyzetben behajthatók. A váltvaforgató ekék főbb szerkezeti részei: az ekegerendely a forgatóművel; az ekefejek, a kormánylemez és az ekevas; az előhántó (késes vagy tárcsás) egység; az ekenád; a támkerekek és a barázdakerék; továbbá a hidraulikus elemek és az egyéb kiegészítők, pl. a ráépített szántáselmunkálók, mélylazító tüskék (3. kép).
A gerendely: a szerkezet, ami mindent tart
Az ekegerendely (főtartó- és segédvázas kialakítású) a váltvaforgató ekék fő teherviselő szerkezete. Az ekegerendely teherviselése összetett igénybevé telt jelent, amelyet a szántáshoz szükséges vonóerő idéz elő. A gerendely húzó-, csavaró- és hajlító igénybevételnek van kitéve. Az igénybevétel mértéke a talajellenállásból és a vonóerőből adódó vontatási dinamikának megfelelően, a szántás során folyamatosan változik. A nagy dinamikus terhelések elviselése érdekében a gerendely robusztus kialakítású (4. kép).
Geometriai szempontból a gerendely hidegen hengerelt zártszelvényből készül. A kisebb számú ekefejjel szerelt változatok gerendelyei 90 × 90 mm keresztmetszetűek. A nagyobb számú ekefejeket hordozó típusoknál a keresztmetszet 110 × 120, 140 × 140 vagy 150–200 mm lehet, illetve ezek különböző variációi fordulnak elő. A zártszelvények falvastagsága 8–10 mm.
Az ekegerendely a teherviselés mellett a váltvaforgató ekék funkcionális szerkezeti elemeinek is bázisfelületet biztosít. Egyes, nagy munkaszélességű típusoknál az ekefejeket tartó főgerendelyt külön hordozógerendely támasztja alá. Fontos kiválasztási szempont lehet az ekéknél a gerendelytörés megelőzése, hiszen a tapasztalat szerint a törés az ekefejeket felfogató furatoknál indul el, így vannak gyártók, melyek épp ezért nem fúrják át az ekefejeket. A váltvaforgató ekék gerendelymagassága 70, 80, 90, 100 vagy 110 cm lehet (5. kép).
A fordítótorony a rendszer szíve
A váltvaforgató ekék egyik legfontosabb szerkezeti egysége a forgatómű. A forgatómű (forgatótorony) a vontató traktor hárompontos hidraulikus emelőberendezéséhez csatlakozik. A szerkezet nagy átmérőjű, 150–200–300 mmes vízszintes csapon keresztül kapcsolódik a gerendelyhez, egyes típusoknál pedig segédvázas kialakításhoz.
A váltvaforgató ekék gerendelye a traktor hárompontos függesztőberendezéséhez kapcsolódó fordítótoronyhoz illeszkedik, nagy átmérőjű vízszintes és függőleges csapokon keresztül, egyes konstrukcióknál a segédváz csapágyazásához rögzítve. A vastaglemezből, hegesztéssel kialakított forgatómű felső csapjához csapszegen keresztül kapcsolódik a gerendely átfordítását végző, kettős működésű munkahenger, míg a dugattyúrúd szeme a gerendely csapjához csatlakozik.
A fordítótorony függőleges csapja képezi a változtatható fogásszélességű váltvaforgató ekék fogásszélesség-változtató mechanizmusának bázisfelületét (6. kép).
A fogásszélesség legegyszerűbb változtatási módja a fokozatos csapos mechanizmus vagy a csavarorsós beállítás. Bonyolultabb rendszereknél ezt hidraulikus munkahenger működteti. Az első ekefej fogásszélessége külön állítható. A csavarorsós mechanizmus manuális működtetésű, míg a hidraulikus fogásszélesség-állítás a traktor vezetőfülkéjéből távvezérléssel történik (7. kép). Az ilyen megoldásoknál az első ekefej állítása automatikusan történik, és lehetőség nyílik a menet közbeni munkaszélesség-változtatásra is.
A nagy munkaszélességű, 7–8–9 ekefejes váltvaforgató ekék fordítómű vének átfordítását hidropneumatikus csillapítású munkahenger végzi. A mechanikus csapszögrögzítésű fogásszélesség-állító mechanizmusok 30–35–40–45 cm-es fokozatokban teszik lehetővé a beállítást, míg a hidraulikus működtetésű rendszerek fokozatmentesen, 30–50 cm között szabályozhatók.
Hol dől el a szántás minősége? Az ekefej szerepe
A váltvaforgató ekék munkaeszközét a kormánylemez, a szántóvas és az egyéb kiegészítők együttese alkotja, amelyeket az ekefejek, illetve az ekeszárak hordoznak. Az ekefejek terhelése összetett, ezért ezek robusztus kialakítású, vastaglemezből, lézertechnológiával kivágott és hegesztett szerkezetek. A kialakított ekeszár hordozza a kormánylemezt és az ekevasat. A kormánylemez csavarkötéssel rögzül az ekeszárra, míg a kormánylemez első tartóihoz csavarkötéssel kapcsolódnak az ekevasak. Az ekevasak „Hardox” minőségű alapanyagból készülnek, élük keményfémmel van megerősítve. A behúzás és a lazítás elősegítésére az ekevas keményfém orrokkal is el van látva.
Talajhoz igazított kormánylemezek
A kormánylemezek a különböző talajféleségek – például laza, kötött vagy félig kötött talajok – eltérő fizikai tulajdonságaihoz igazodva többféle kialakításúak lehetnek: hengeres, csavart, univerzális vagy kultúrformájú kivitelben készülnek. Egyes gyártmányok eketípusaihoz valamennyi kormánylemez-változat felszerelhető (8. kép). A kormánylemezek sekély-, középmély-, mélyszántó- és mélyen szántó kivitelben is elérhetők.
Optimális talajnedvesség mellett végzett szántáshoz a teli kormánylemezek a legalkalmasabbak, míg a nedvesebb körülmények között végzett munkához a réselt kormánylemezek alkalmazása ajánlott (9. kép).
Mivel kisebb a kormánylemez-felület, nagyobb az egységnyi felületre eső talajnyomás, később tapad rá a talaj. Ráadásul a pálcák külön is mozognak, a keletkezett hajszálrepedések miatt a rögök hamarabb szétesnek. A réselt kivitel használatával a szükséges vonóerő is csökkenhet, ami hajtóanyag-megtakarítást eredményez. Egyes váltvaforgató eketípusokhoz opcióként műanyag, polietilén alapanyagú kormánylemezek is elérhetők. Ezek alkalmazásával jobban kihasználható a traktor vonóereje, vagyis javul a motorteljesítmény-kihasználás a fajlagos hajtóanyag-felhasználás csökkenése mellett, azonban homokos, karcos talajnál gyorsabban kophatnak.
A kormánylemezek erősen kopó alkatrészek, ezért gyári pótalkatrészként, illetve különböző beszállítók által gyártott, az eredetivel megegyező minőségű kormánylemezek is megtalálhatók a hazai kínálatban. A szántási munka során a barázdaszelet a kormánylemezeken csúszik, így ezek nagy mértékű súrlódó és koptató igénybevételnek vannak kitéve. Egyes gyártók a kormánylemezek anyagválasztásánál és kialakításánál különös gonddal járnak el, és többrétegű – gyakran háromrétegű – szerkezetet alkalmaznak. A talajjal érintkező réteg nagy kopásállóságú, magas széntartalmú vagy ötvözött bóracél, a középső réteg jó rugalmasságú acél, míg a harmadik réteg szívós szerkezeti acél, amely a szilárdsági követelmények teljesítését szolgálja. A kormánylemezek a gyártástechnológiában hőkezelésen és indukciós edzésen esnek át. A nagy koptató igénybevétel csökkentésére kopásálló acélbetétekkel erősítik őket.
A barázdaszelet elvágását elősegítendő az eke- vagy szántóvas cserélhető, csavarkötéssel rögzül a kormánylemezhez. Az ekevasak „Hardox” minőségű alapanyagból, rugóacélból vagy jó minőségű szerkezeti acélból készülnek. A szántóvasak élezése és kopásállósága nagymértékben befolyásolja a szükséges vonóerő nagyságát – akár 50%-os mértékben is –, és az eketalp kialakulását is előidézheti. A kopás minimalizálása érdekében az ekevasak élszalagjai keményfém felrakással készülnek, az orrész pedig keményfém felrakású kialakítást kap a hatékony lazítás érdekében. A kormánylemezek elé késes csoroszlyás vagy tárcsás előhántók kerülnek felszerelésre. Az átfordítást a kormánylemez felső sarkára szerelt lemeztoldat segíti elő.
Munkamélység precízen, veszteség nélkül
A tarlónjáró vagy barázdába járó váltvaforgató ekék gerendelyét támkerék támasztja alá. A támkerekek a nagyobb, 7–8–9 ekefejes változatoknál az ekegerendely alátámasztását és munkahelyzetben a munkamélység beállítását szolgálják. A tám- és munkamélységállító kerekek legegyszerűbb mélységállítási mechanizmusa a csapos-furatos megoldás, amely a mélységet különböző fokozatokban teszi állíthatóvá. A sima csúszólapos, csavarorsós állítási mechanizmus ezzel szemben fokozatmentes munkamélység-állítást tesz lehetővé. A kettős támkerék-megoldású ekéknél a szállítási pozícióban 90°-kal elforgatva az eke nem egy, hanem két keréken, sokkal stabilabban vontatható.
A nagyobb munkaszélességű, 7–8–9 ekefejes váltvaforgató ekéknél a támkerék felfüggesztése hidraulikus munkahengerrel működtetett lengőkaros mechanizmuson keresztül történik. Ezeknél a konstrukcióknál a munkamélység-állítás a hidraulikus munkahenger löketének változtatásával, a traktor vezetőfülkéjéből távvezérléssel valósítható meg. A nagyobb fogásszélesség mellett – a szántás során gyakran kialakuló eketalp, vagyis káros talajtömörödés minimalizálása érdekében – a támkerekek gumizásához alacsony nyomású, ballonos gumiabroncsokat alkalmaznak (10. kép), de egyes típusok gumihevederes kivitelben is elérhetők.
A változó vonóerőigényből eredő, a gerendelyre ható dinamikus igénybevételek csökkentését hidropneumatikus lengéscsillapítás biztosítja (11. kép). A modern váltvaforgató ekékre emellett jellemzők a digitális alkalmazások, az elektrohidraulikus távvezérlés, az ISOBUS-adatátvitel, valamint az érintőképernyős kijelzők, terminálok és kezelőfelületek használata.
Mikor kell mégis szántani? Gyakorlati ajánlások
Az ismertetett megfelelő felszereltségű váltvaforgató eke konstrukciókkal, a gyakorlatban különböző szántási módok valósíthatók meg:
Az ismertetett váltvaforgató ekekonstrukciók megfelelő felszereltséggel és művelőeszközökkel, a laza, középkötött és kötött talajokon egyaránt – az agrotechnikai előírások és követelmények betartása mellett – jó minőségű szántást tesznek lehetővé. A szántott felületet ezt követően le kell zárni és el kell munkálni, ugyanakkor a nagyon kötött, őszi talajállapot esetén ez a művelet nem minden esetben elengedhetetlen.
A szántáselmunkálásra – egyes konstrukcióknál – az ekéhez kapcsolt elmunkáló eszközöket fejlesztettek ki a gyártók. A legegyszerűbb elmunkálók fűrészfogas vagy boronafogas simítólemezek, amelyek az ekegerendely bakjaihoz csatlakoznak. Az elmunkáló működési magassága csúszkás megoldással állítható. Kissé bonyolultabb konstrukciót képvisel az az elmunkáló, amely az eke gerendelyéhez vonórúddal kapcsolódik, ezt viszont külön kell kivinni a tábla szélére, és minden forduló után csatlakoztatni az elmunkálóhoz.
Ezeknek a berendezéseknek a munkavégző, egyengető elemei egy- vagy kétsoros ékgyűrűs hengerboronák. A vontatott ékgyűrűs hengerboronák kisebb munkaszélességű változatai szállítási helyzetben a gerendely mellé felcsukhatók (12. kép).
A nagyobb munkaszélességű kivitelek vonórúddal kapcsolhatók az eke mögé szállításkor. A szántáselmunkálás külön menetben is elvégezhető; ehhez számos különböző konstrukciójú és nagyságrendű hengeres eszköz – például Güttler-henger – áll rendelkezésre (13. kép).
A modern váltvaforgató ekékre emellett jellemző az elektrohidraulikus távvezérlés, az ISOBUS-adatátvitel, valamint az érintőképernyős digitális kijelzők és terminálok használata.
Gyakorlati tapasztalat, hogy a forgatás nélküli talajművelési technológiákban időnként célszerű az előzőekben ismertetett szántási műveleteket is beépíteni. A termelési idények lezárását követően az őszi mélyszántást érdemes négyévenként periodikusan, szükség szerint pedig mélyítő szántást alkalmazni. A periodikus mélyszántás alkalmazását indokolja a sekély művelés és a vegyszerhasználat korlátozása, az egyre szűkülő vetésforgó miatt fellépő gyom- és kórokozó-fertőzés, valamint a helyenként jelentkező pocokinvázió is.
Dr. Kelemen Zsolt
műszaki szakértő
![poclainhydraulics-newlogo_10840418[1]](https://agraragazat.hu/wp-content/uploads/2019/06/poclainhydraulics-newlogo_108404181-375x196.jpg)
